焦罐衬板长期处在极其恶劣的工作条件下,在工作温度1000℃左右与空罐温度130℃之间冷热交替,很容易发生氧化烧损,变形、疲劳开裂,进而导致失效,因此,衬板材料必须具有较好的耐高温氧化性、适当的硬度、优异的耐热疲劳性能。合金化能够有效地改善钢的综合性能,本文从耐热钢的氧化性能和硬度两方面着手探究合金元素对耐热钢热疲劳性能的影响。本文通过设计正交试验,探究了在Fe-Cr-Ni系耐热钢中常见合金元素对耐热钢性能的影响。由于Al元素对合金的耐氧化性影响较大,本文着重从机理上研究了在Fe-Cr-Al系耐热钢中Al对耐热钢热疲劳性能的影响。研究和分析表明,合金元素对耐热钢热疲劳性能影响的主次顺序为:Cr元素含量>Ni元素含量>Mo元素含量>Mn元素含量。其中Cr、Ni对耐热钢的耐氧化性能影响较为明显,Cr、Ni主要通过提高钢的耐氧化性来提高耐热钢的热疲劳性能。在含量小于3%时,Al元素可显著改善合金钢的耐热疲劳性能。最终确定了一种成分为:C 0.35%、Cr 14%、Ni 6%、Al 2-3%、Mn 2%、Si 2%、Mo 0.6%及B 0.01%的耐热钢。在衬板使用条件下,这种新型耐热钢的耐氧化性能有很大的提高,氧化速率最低可到1.076×10^-6 g/（mm²·h）;该耐热钢的热疲劳寿命达到45次,与现有合金相比,耐热疲劳次数提高了15次。